[实用新型]一种进行大地电位差监测的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用110kV及以上的交流输电线路和变电站，通过监测流经电力变压器中性点的直流电流，实现对线路两端的大地电位差进行录波并实时监测的系统。

背景技术

地震是地球上主要自然灾害之一，近几年，地震灾害频繁，地震产生的地震波可直接造成建筑物的破坏甚至倒塌，发生在山区还可能引起山体滑坡等灾害，地震造成的人员伤亡和财产损失无法估量。地震会引起大地局部电位变化，通过分析大地电位差活动规律，有助于完善区域地震灾害监测和预警手段。

太阳磁暴、直流输电系统单极运行均会引起大地电位差变化，开展大地电位差变化的监测有助于判断相关地域的电力、通讯等系统的异常状态，及时制定相应措施。

目前在大地电位差观测方面，均需要铺设专用测量回路，一般最多不超过10公里，投资巨大，不能构建覆盖面积广的观测网。我国电力系统交流输电网络发达，距离长，覆盖面广，为开展大地电位差监测研究提供了先天的测量回路。

实用新型内容

本实用新型根据现有技术的不足提供一种进行大地电位差监测的系统，对区域太阳磁暴活动、地震地电活动、直流输电系统单极大地运行等现象所引起的大地电位差活动规律，进行实时监测。

本实用新型的技术方案：一种进行大地电位差监测的系统，包括变电站和交流输电线路，其特征在于：所述变电站接地扁钢连接在变电站主变压器中性点上，两变电站的主变压器通过交流输电线路相连，大地电位差产生流经交流输电线路的电流，变电站的接地扁钢与变电站的主变压器连接的中性点上连接有录波装置，录波装置与GSM/GPRS网络通信连接，GSM/GPRS网络与监测总站服务器通信连接，录波装置、GSM/GPRS网络以及监测总站服务器构成数据传输网络，录波装置上还连接GPS同步装置。

所述交流输电线路的输电电压大于或等于110kV。

本实用新型的技术效果：

1.利用交流输电线路覆盖面广、线路距离远、直流阻抗小的特点，形成监测变电站之间电位差测试回路；

2.装置安装后，能快速接入系统网络，实现覆盖整个地区的大地电位差监测网；

3.各分布式录波装置采用GPS卫星同步，为大地电流活动与电网运行方式的逻辑关系分析提供有力依据；

4.通过监测一个地区的大地电位差活动规律，有助于完善区域地震灾害监测和预警平台建设，为电力、通讯等系统的异常运行状态提供判据。

附图说明

图1是本实用新型大地电位差监测系统原理图；

图2是本实用新型大地电流传输回路示意图；

图3是本实用新型录波装置在交流电网中的布置图；

图4是本实用新型数据传输网络示意图。

图中标号分别表示，1—变电站接地扁钢；2—变电站主变压器；

3—交流输电线路；4—录波装置；5—GSM/GPRS网络；6—监测总站服务器；7—GPS同步装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

如图1所示，一种进行大地电位差监测的系统，包括变电站和交流输电线路3，其特征在于：所述变电站的变电站接地扁钢1连接在变电站主变压器2上，两变电站的变电站主变压器2通过交流输电线路3相连，大地电位差产生流经交流输电线路3的电流，变电站的接地扁钢1与变电站的主变压器2连接的中性点上连接有录波装置4，录波装置4与GSM/GPRS网络5通信连接，GSM/GPRS网络5与监测总站服务器6通信连接，录波装置4、GSM/GPRS网络5以及监测总站服务器6构成数据传输网络，录波装置4上还连接GPS同步装置7。

如图2所示，两个变电站之间出现的电位差以恒压源U等效，通过主变压器直流电阻R_B、交流输电线路直流电阻R_L产生通过交流输电线路的传输回路电流I₀，通过接地网电阻和大地等效电阻产生通过大地的传输回路电流I₁。

具体地，110kV及以上交流输电线路直流电阻一般不超过50mΩ/公里，电力变压器直流电阻不超过1Ω，以相距200公里变电站为例，其输电线路阻抗不超过10Ω,整个阻抗不超过12Ω，因此可知在产生12mV大地电位差时，即有1mA电流，该电流值的测量需求以现有测量技术可满足。